搜索ANSYS对零件（材料POM）的疲劳分析
2016-10-25 by:CAE仿真在线 来源:互联网
疲劳寿命预测方法很多。按疲劳裂纹形成寿命预测的基本假定和控制参数,可分为名义应力法、局部应力一应变法、能量法、场强法等。本期分享是对如下图零件进行疲劳分析,材料为POM,希望对工程师在处理这类问题上能够给一些参考。
点击Component Systems 中的 Geometry 新建一几何模型。
导入零件图。
调入Static Structural。
拖动A的Geometry连接到B的Geometry,同时双击Engineering Data进入材料库。
在选择File-》Import Engineering Data... 导入材料POM。
导入后会在Material中看到材料的列。
按 Return to Project 返回 WorkSpace。
双击Results进入Mechanical。
首先选择Geometry的零件名,接着在Material中选择材料POM。
如下图对零件加载载荷
插入分析结果 Total Deformation 及 Equivalent Stress。
在Tools栏中插入Fatigue Tool
· 将Fatigue Strength Factor(Kf)设为0.8(该数字需根据分析结果及实验验证结果进行修正) ;
· 因为只是受向下的力,故选择载荷类型为Zero-Based;
· 因为测寿命时频率较高,故用默认的Stress Life;
· 因为材料是塑料,故选择修正Goodman。
在Fatigue Tool 插入以下的分析结果。
在Damage的分析结果中输入设计寿命为1e6周期。
在Safety Factor的分析结果中输入设计寿命为1e6周期。
按Solve开始求解。
· Life(寿命)等值线显示由于疲劳作用直到失效的循环次数,如果交变应力比S-N曲线中定义的最低交变应力低,则使用该寿命(循环次数)
· Damage(损伤)设计寿命与可用寿命的比值,设计寿命是我们之前在细节栏(Details view)中定义的1e6,可用寿命分析出来为1e7,2者相除为0.1。
· Safety Factor(安全系数)给定最大安全系数SF值是15,本次分析的安全系数最小为1.1275,偏低。
· BiaxialityIndication (双轴指示)应力双轴等值线用于确定局部的应力状态,双轴指示是较小与较大主应力的比值(对于主应力接近0的被忽略).因此,单轴应力局部区域为B值为0,纯剪切的为-1,双轴的为1
· 等效交变应力(Equivalent Alternating Stress)显示零件的等效交变应力。
· 疲劳敏感性( Fatigue Sensitivity )显示出部件的寿命、损伤或安全系数在临界区域随载荷的变化而变化。
一个分析结果中再插入一个Fatigue Tool
按下图输入:
1. Fatigue Strength Factor(Kf)0.8;
2. 载荷类型,选择History Data
3. 调入载荷历程的历史数据
4. 调整比例系数为1e-003
5. 将平均应力修正选择为Goodman;
如图为历史载荷数据
在结果中添加以下的分析结果
因为我们载入的历程已含有1000次的加载,故设计寿命仅需选择1000个历程,约1000*1000=1e6次循环。
在Damage Matrix 输了设计寿命 1000个历程。
在 安全系数中 输了设计寿命1000个历程。
OK,按Solve求解。
其它的分析结果省略;
Rainflow阵列:显示损伤发生在低应力幅。
损伤阵列:显示损伤发生在高应力幅。
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